發(fā)布時間：2021-06-02 21:55

　　隨著世界人口的增長,陸地上能源的短缺,進(jìn)入21世紀(jì)以來,各強(qiáng)國紛紛把目光放到了海洋開發(fā)上來。充分的開發(fā)和利用海洋一定離不開大量的高科技海洋裝備,水下無人航行器（UUV,Unmanned Underwater Vehicle）因其獨(dú)特的優(yōu)勢而得到了廣泛研究和關(guān)注。在UUV完成任務(wù)之后,需要進(jìn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)交換和能源補(bǔ)充等進(jìn)一步工作,如果能對UUV進(jìn)行自動化的回收,就能提高UUV的工作效率。因此,進(jìn)行自動化回收是長久以來的研究熱點(diǎn),也是具有重要意義的研究方向。本文以某型UUV為研究對象,采用叉柱式回收方式,基于自抗擾控制方法,對回收過程進(jìn)行分解,分階段設(shè)計回收用控制器,以求滿足控制要求,達(dá)到抗擾效果。本文具體研究內(nèi)容如下:首先,通過對PID控制的不足之處進(jìn)行分析,介紹了自抗擾控制對PID控制缺點(diǎn)的改進(jìn)方法,據(jù)此說明了自抗擾控制理論的優(yōu)勢。通過分析自抗擾控制器各個結(jié)構(gòu)中的每個參數(shù)的變化對控制系統(tǒng)的影響,進(jìn)一步研究了自抗擾控制器的各個組成部分及其作用,并總結(jié)了自抗擾控制器的調(diào)試規(guī)律。之后把各個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合,構(gòu)成了完整的自抗擾控制器,進(jìn)而引入自抗擾控制器的分離性定理,并給出了自抗擾控制器的一般... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Hugin3000型UUV國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)主要有哈爾濱工程大學(xué)水下機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院沈

圖 1.1 Remus-6000 型 UUV 圖 1.2 Hugin3000 型 UUV國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)主要有哈爾濱工程大學(xué)水下機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所和中船重工 710 研究所等。七十年代末期，沈陽中科院自動化所和上海交通大學(xué)合作研制了我國第一個 ROV——“海人一號”。1992 年 6 月，由中科院沈陽自動化研究所牽頭與俄科學(xué)院海洋技術(shù)研究所共同開發(fā)，以俄羅斯 MT-88 型 UUV 為基礎(chǔ)，終于在 1995 年 8 月研制成功 CR-01 型無纜自治水下機(jī)器人，該型號 UUV 可以在6000m 水下進(jìn)行拍照、攝像、測量海底地勢與剖面、海底沉物目標(biāo)搜索和觀察、水文物理測量和海底多金屬結(jié)核豐度測量，并能自動記錄各種數(shù)據(jù)及其相應(yīng)的坐標(biāo)位置。在此基礎(chǔ)上通過設(shè)計改進(jìn)和技術(shù)更新，根據(jù)任務(wù)需求的不同又成功研制了“潛龍一號”和“潛龍二號”。近年來，中船重工 710 研究所又研制了不同種類多功能遠(yuǎn)程自主運(yùn)載 UUV，可潛深數(shù)百米。從 20 世紀(jì) 90 年代起，哈爾濱工程大學(xué)智能水下機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室著手研究智能水下機(jī)器人技術(shù)，取得了巨大進(jìn)步，其設(shè)計最新型 UUV 已成功在南海完成深度為 2000m 的指定區(qū)域內(nèi)的深潛探測試驗(yàn)[8][9]。一些國內(nèi) UUV 如圖 1.3,1.4 所示。

研究現(xiàn)狀的分析，可以了解到 UUV 是否能成功布放回收關(guān)系到 U內(nèi)外學(xué)者在 UUV 回收方法和回收過程控制方法方面上取得外 UUV 的回收方式、和控制算法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析。收方式研究現(xiàn)狀收方式可分為兩類：水面起吊回收和水下對接回收。：UUV 研發(fā)初期，由于缺少用的保障設(shè)備和船舶，一般往往艇、軍輔船甚至民船。通常使用母船上的吊車進(jìn)行吊放，采，使用其他的小船或者是充氣艇進(jìn)行吊鉤的摘取。隨著 U專門的吊具。在布放和回收 UUV 的時候，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行解UV 的過程中，風(fēng)浪引起的母船的搖晃很可能會引起 UUV措施保證安全。這種布放回收方式的優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)簡單、成時，復(fù)雜，參與人員眾多，在實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣的情況下可能會 UUV 水面起吊作業(yè)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于模擬退火算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型[J]. 蔣美云.  軟件工程. 2018(07)
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博士論文
[1]基于扁平UUV動力學(xué)模型的導(dǎo)航定位與路徑跟隨控制方法研究[D]. 周佳加.哈爾濱工程大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像分類算法研究[D]. 郭田梅.濟(jì)南大學(xué) 2017
[2]動基座條件下的UUV對接控制方法研究[D]. 宋吉廣.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[3]基于模型預(yù)測的UUV叉柱式回收控制方法研究[D]. 郁晨曦.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自抗擾控制器的三電機(jī)同步控制系統(tǒng)[D]. 丁網(wǎng)芳.江蘇大學(xué) 2017
[5]UUV地形跟蹤安全性評估及航行模式切換控制方法研究[D]. 周易.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[6]基于辨識模型的UUV回收控制方法研究[D]. 張吉楠.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[7]近水面回收作業(yè)UUV位姿自適應(yīng)控制方法研究[D]. 劉梟夫.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[8]UUV馱載式布放回收過程中空間相對運(yùn)動軌跡規(guī)劃與控制研究[D]. 王洪濤.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[9]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與研究[D]. 呂瓊帥.鄭州大學(xué) 2011
[10]近壁面環(huán)境下UUV回收過程的自適應(yīng)控制方法研究[D]. 曲瑩.哈爾濱工程大學(xué) 2011



本文編號：3210822